内容正文:
期末专题01 解析几何(7大题型45题)
题型概览
题型01 直线方程
题型02 圆的方程及应用
题型03 圆锥曲线基本量的求解
题型04 离心率问题
题型05 最值问题
题型06 解析几何多选题(多考点综合)
题型07 求直线方程(解答题)
优选提升题(解答题))
(
题型01
) 直线方程
1.(23-24高二下·湖南邵阳海谊中学·期末)已知直线的倾斜角为,则直线的斜率为( )
A. B. C.1 D.
【答案】C
【来源】湖南省邵阳市海谊中学2023-2024学年高二下学期期末考试数学试题
【分析】利用直线的斜率和直线倾斜角的关系进行求解即可.
【详解】由直线的倾斜角为,
则直线的斜率,
故选:C.
2.(23-24高二下·湖南·期末)“”是“直线与直线平行”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【分析】根据两直线平行的条件进行判断
【详解】当时,直线与直线,
即为直线与直线的斜率都是,纵截距不同,则两直线平行,是充分条件;
若直线与直线平行,当时,两直线方程都为,直线重合不符合题意,
当时,两直线平行则斜率相等,截距不相等,解得,是必要条件;
故选:C
3.(23-24高二下·湖南邵阳邵东·期末)已知动点到直线的距离比它到定点的距离多1,记的轨迹为.
(1)求的方程;
(2)若过点的直线与相交于两点,且,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【来源】湖南省邵阳市邵东市2023-2024学年高二下学期7月期末联考数学试题
【分析】(1)由抛物线的定义理解动点轨迹,即可写出动点轨迹方程;
(2)设出直线方程,代入抛物线方程,消元后得出韦达定理,由题设等式解得的值,检验即得.
【详解】(1)由动点到直线的距离比它到定点的距离多1,
知动点到直线的距离等于它到定点的距离,
故动点的轨迹是以为焦点,为准线的抛物线,
故的方程为:.
(2)
如图,由题意可设直线,
代入,消去得:.
显然有,设,
则.
由,知.
得或,
解得.
当时,直线经过原点,显然不合题意;
当时,直线,符合题意;
综上,所求直线的方程为:.
4.(23-24高二下·湖南·期末)已知三个顶点是,,
(1)求BC边上的垂直平分线的直线方程:
(2)求点A到BC边所在直线的距离及的面积.
【答案】(1)
(2),
【分析】(1)先利用坐标求解,利用垂直关系求得BC边上的垂直平分线的斜率为:,再求解BC的中点D的坐标,即得解;
(2)利用点到直线距离公式求解点A到BC边所在直线的距离,即为的高,的底边长为,求解即可
【详解】(1)∵,,∴,
则BC边上的垂直平分线的斜率为:
又BC的中点D的坐标为,
所以BC边的中垂线所在的直线方程为:,即为
(2)直线BC的方程为:,即
则点到直线的距离为:
,
故面积为
(
题型02
) 圆的方程及应用
5.(23-24高二下·湖南·期末)已知圆的方程为,则圆的半径为 .
【答案】
【分析】根据圆的一般式方程与标准式方程之间的转化即可求解.
【详解】由圆,整理可得:,
则圆的半径为.
故答案为:
6.(23-24高二下·湖南·期末)圆心为,半径为2的圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用圆的标准方程进行判断即可.
【详解】因为圆的圆心为,半径为2,
所以圆的方程为.
故选:A.
7.(23-24高二下·湖南·期末)已知圆的方程圆心坐标为,则圆的半径为( )
A.2 B.4 C.10 D.3
【答案】B
【分析】先根据圆心坐标求出的值,再求圆的半径.
【详解】化简得
由题得,所以圆的半径为,所以
故选:B
8.(23-24高二下·湖南·期末)圆的圆心到直线的距离为( )
A.1 B.2 C. D.
【答案】D
【分析】根据圆的方程得出圆心坐标,再由点到直线的距离公式即可求解.
【详解】圆的圆心坐标,
所以圆心到直线的距离为.
故选:D.
9.(23-24高二下·湖南湘西州·期末)已知曲线在点处的切线与圆相切,该圆的半径为( )
A. B. C.或 D.或1
【答案】C
【来源】湖南省湘西州2023-2024学年高二下学期期末考试数学试卷
【分析】求出曲线在点处的切线方程,利用直线与圆相切的几何关系即可求出圆的半径.
【详解】由,得,
故切线的斜率,
所以曲线在点处的切线方程为.
又因为与圆相切,
所以的半径,解得或,
所以圆的半径为或.
故选:C
10.(23-24高二下·湖南·期末)已知圆的圆心为,且经过圆:与圆:的交点.则圆的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】联立圆与圆的方程,解得两交点坐标,即可求得圆的半径,从而可得答案.
【详解】解:联立,解得:或,
所以圆的半径为:,
所以的面积为.
故选:B.
11.(23-24高二下·湖南邵阳邵东·期末)已知为坐标原点,,则的最小值为( )
A.1 B. C. D.2
【答案】B
【来源】湖南省邵阳市邵东市2023-2024学年高二下学期7月期末联考数学试题
【分析】设,得出点的轨迹方程为0.集合,点的轨迹方程为:为圆上一点到直线上一点的距离,计算得出结果.
【详解】设,
点的轨迹方程为0.
又由,点的轨迹方程为:为圆上一点到直线上一点的距离,
.
故选:B.
12.(23-24高二下·湖南·期末)(多选)下列命题错误的是:( )
A.两平行直线与之间的距离是
B.若点,,直线l过点且与线段相交,则l的斜率k的取值范围是或
C.若点在圆外,则直线与圆相离
D.若,则直线被圆所截得的弦长为1
【答案】BC
【分析】利用两平行直线间的距离公式、斜率公式、直线与圆的位置关系、弦长公式运算即可得解.
【详解】对于选项A,直线即为,
由平行直线距离公式得两直线间距离为,故A正确;
对于选项B,如上图,直线l过点且与线段相交,
∵,,
∴l的斜率k的取值范围是,故B错误;
对于选项C,∵点在圆外,
∴,则.
又∵圆的圆心到直线的距离为,
∴直线与圆相交,故C错误;
对于选项D,由题意,圆的半径,圆心为,
圆心到直线的距离为,
∵,∴,则,
∴,
∴直线被圆所截得的弦长为,故D正确;
故选:BC.
13.(23-24高二下·湖南·期末)若直线:与曲线:有两个不同的交点,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】首先求出直线过定点坐标及曲线所表示的图形,再数形结合即可得解.
【详解】解:由题意可得直线:即,所以直线恒过定点,曲线:图象为以为圆心,2为半径的上半圆(包含轴部分),
它们的图象如图所示:
当直线过点时,它们有两个交点,此时,
当直线与上半部分圆相切时,有一个交点,此时,
由图象可知,若直线与曲线有两个不同的交点,则,
即实数的取值范围是.
故答案为:
14.(23-24高二下·湖南长沙第一中学·期末)已知,且,则的最大值为( )
A.9 B.12 C.36 D.48
【答案】C
【来源】湖南省长沙市第一中学2023-2024学年高二下学期期末考试数学试题
【分析】设与,为的中点,可证明点在以为圆心,2为半径的圆上,由,结合两点距离的几何意义即可求解.
【详解】设与为圆上一点,
则,得,,
即为等腰直角三角形,设为的中点,
则,得,
即点在以为圆心,2为半径的圆上,
故,
因为点到定点D的距离的最大值为,
因此的最大值为36.
故选:C
【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是将原问题化为,根据两点距离的几何意义求解即可.
15.(23-24高二下·湖南·期末)已知直线被圆截得的弦长为.
(1)求圆C的方程;
(2)若直线l的方程为,试确定直线l与圆C的位置关系.
【答案】(1);
(2)相交.
【分析】(1)根据圆弦长公式,结合点到直线距离公式进行求解即可;
(2)根据直线方程的特征求出直线l所过的定点,结合该点到圆心的距离与圆半径大小关系进行求解即可.
【详解】(1)由题可得圆的圆心C的坐标为,半径为.
∵圆心C到直线的距离为,
直线被圆C截得的弦长为,
∴,解得或1.
∵,∴,
故圆C的方程为;
(2)∵l的方程可化为,
∴
解得即l恒过定点.
∵圆心为,
∴点A在圆C内,从而直线l与圆C恒相交.
16.(23-24高二下·湖南·期末)已知直线,,圆以直线的交点为圆心,且过点
(1)求圆的方程;
(2)若直线与圆相切,求的值;
(3)求圆上的点到直线的距离的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)首先联立直线得到圆心坐标,利用两点之间距离公式得到半径,再写出圆的方程即可;
(2)根据题意得到.再解方程即可;
(3)首先利用圆心到直线的距离再加上半径求解即可.
【详解】(1)联立直线,即.
圆的半径,
所以圆的方程为:.
(2)因为直线与圆相切,
到直线的距离,
解得.
(3)到直线的距离,
所以圆上点到直线距离的最大值为.
(
题型03
) 圆锥曲线基本量的求解
17.(23-24高二下·湖南·期末)椭圆的短轴长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】直接根据椭圆的标准方程求解即可.
【详解】表示焦点在轴上的椭圆,
,所以短轴长为.
故选:B.
18.(23-24高二下·湖南·期末)双曲线的焦距为( )
A. B. C.2 D.4
【答案】D
【分析】根据双曲线的标准方程,得出,计算出,即可求出焦距.
【详解】因为双曲线方程为,所以,因为,所以,所以双曲线的焦距为4.
故选:D
19(23-24高二下·湖南·期末)已知双曲线的一条渐近线方程为,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】根据双曲线的方程写出渐近线方程,对照条件可求答案.
【解答】解:因为双曲线为,
所以它的渐近线方程为,
因为有一条渐近线方程为,所以.
故选:.
20.(23-24高二下·湖南益阳安化县·期末)已知函数过定点,则抛物线的准线方程是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【来源】湖南省益阳市安化县2023-2024学年高二下学期7月期末考试数学试题
【分析】由对数的运算求得,由抛物线的准线方程,可得所求.
【详解】解:由函数过定点,可得,
解得:,
则抛物线,
即的准线方程是.
故选:D.
(
题型04
) 离心率问题
21.(23-24高二下·湖南·期末)椭圆=1的离心率是 .
【答案】
【分析】根据椭圆方程得到a=2,b=,求出,由离心率的公式可得椭圆的离心率.
【详解】解:由椭圆的标准方程可知,a=2,b=,
∴c==1
∴e==.
故答案为:.
【点睛】本题考查根据椭圆方程求椭圆的离心率,属于基础题.
22.(23-24高二下·湖南·期末)若椭圆的离心率为,则 .
【答案】2或
【分析】根据焦点的位置分类讨论,结合离心率的计算公式可得答案.
【详解】当时,焦点在轴上,则,,
则;
当时,焦点在轴上,则,
则.
故答案为:2或.
23.(23-24高二下·湖南部分学校·期末)已知双曲线E:()的右焦点F到其一条渐近线的距离为1,则E的离心率为( )
A. B. C.2 D.
【答案】A
【来源】湖南省部分学校2023-2024学年高二下学期7月期末联考数学试题
【分析】直接代入点到直线距离公式求出,再求离心率.
【详解】由题意可知,双曲线焦点在轴,,右焦点到渐近线的距离,
所以,,.
故选:A
24.(23-24高二下·湖南郴州·期末)已知为椭圆上一动点,分别为其左右焦点,直线与的另一交点为的周长为16.若的最大值为6,则该椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【来源】湖南省郴州市2023-2024学年高二下学期期末教学质量监测数学试题
【分析】利用椭圆的标准方程及其参数的关系即可得出结果.
【详解】设椭圆的半焦距为,则由题设得,
解得,所以椭圆的离心率为.
故选:C.
25.(23-24高二下·湖南·期末)已知椭圆的左右焦点分别为,,为椭圆上一点,且直线的一个方向向量为,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由可得是直角三角形,进而可得,再根据椭圆定义建立等式计算即可.
【详解】因为,所以,即是直角三角形,
因为直线的一个方向向量为,所以,即,
因为,所以,
因为,所以.
故选:A
26.(23-24高二下·湖南·期末)设,是双曲线:的左、右焦点,以为直径的圆与双曲线在第一象限交于点,且,则双曲线C的离心率为 .若内切圆圆心I的横坐标为2,则的面积为 .
【答案】 6
【分析】利用题给条件结合双曲线定义求得关系,进而求得双曲线C的离心率;利用题给条件求得的值,进而求得的面积.
【详解】设以为直径的圆与双曲线在第一象限的交点设为,
则,由双曲线的定义可得,
所以,,由勾股定理得,
即有,∴.
设内切圆与x轴相切于M,M点横坐标为t,
则,则,
解之得
又由内切圆圆心的横坐标为2,得,
故.
故答案为:,6
27.(23-24高二下·湖南·期末)如图,已知双曲线:(,)的右焦点为,点是双曲线的渐近线上的一点,点是双曲线左支上的一点.若四边形是一个平行四边形,且,则双曲线的离心率是( )
A. B.2 C. D.3
【答案】A
【分析】根据题意,得到,求得且,进而得到,进而求得点,代入双曲线方程,化简求得,结合,即可求解.
【详解】因为四边形是一个平行四边形,且,可得,即,
由双曲线,可得,渐近线方程为,即,
可得,且,
因为直线,可得,
又因为,所以即,
代入双曲线方程,可得,整理得,
所以,可得,即,
所以离心率.
故选:A.
28.(23-24高二下·湖南湘西州·期末)已知,分别是椭圆C:的左、右焦点,椭圆C的离心率为,P是C在第一象限上的一点.若,则 .
【答案】/0.5
【来源】湖南省湘西州2023-2024学年高二下学期期末考试数学试卷
【分析】设,由和,得,,再由且椭圆C的离心率为,解出,可计算.
【详解】如图,记,,
因为,则,,
由椭圆的定义可得,
所以,则,
又且,有或,
解得或,又点在第一象限,所以,
得,则.
故答案为:.
【点睛】关键点点睛:注意综合运用椭圆的有关定义和性质、、三角形的正弦定理、余弦定理、内角和定理,以及三角形的面积公式等等.
(
题型0
5
) 最值问题
29.(23-24高二下·湖南·期末)已知曲线恒过点,且在抛物线上.若是上的一点,点,则点到的焦点与到点的距离之和的最小值为 .
【答案】7
【分析】将曲线可变形为可得,进而可得的方程为,设点在准线上的投影为,抛物线的定义结合几何性质分析求解.
【详解】曲线可变形为
令,解得,
可知曲线恒过点,
因为在抛物线上,则,解得,
所以的方程为,可知的焦点为,准线为,
又因为,可知点在抛物线内,
设点在准线上的投影为,则,
因为,
当且仅当与的准线垂直时,等号成立,
所以点到的焦点与到点的距离之和的最小值为7.
故答案为:7.
30.(23-24高二下·湖南·期末)若,分别是双曲线:的右支和圆:上的动点,且是双曲线的右焦点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】首先得到圆心坐标与半径,双曲线的左焦点坐标,结合双曲线的定义及两点之间线段最短转化计算.
【详解】圆:的圆心,半径,
双曲线:则,,,
设左焦点为,则,即,
所以,
当且仅当、在线段与双曲线右支、圆的交点时取等号.
故选:A
31.(23-24高二下·湖南·期末)抛物线的焦点为,过点的直线与抛物线交于A、B两点,抛物线在A、B处的切线交于点,则的最小值为 .
【答案】9
【分析】设直线方程为,联立抛物线方程,得到两根之和,两根之积,求出,再结合导数的几何意义得到在A、B处的切线方程,联立后求出的坐标,从而得到,从而表达出,结合对勾函数单调性得到最值.
【详解】由题意得,当直线斜率为0时,不满足与抛物线交于两个点,
设直线方程为,联立得,,
设,,
则,
故,,
故,
,,故过的切线方程为,
同理可得过点的切线方程为,
联立与得
,
故
,
故,
,则,
故,
其中,由在上单调递增,
故当,即时,取得最小值,
最小值为.
故答案为:9
【点睛】方法点睛:圆锥曲线中最值或范围问题的常见解法:
(1)几何法,若题目的条件和结论能明显体现几何特征和意义,则考虑利用几何法来解决;
(2)代数法,若题目的条件和结论能体现某种明确的函数关系,则可首先建立目标函数,再求这个函数的最值或范围.
32.(23-24高二下·湖南·期末)已知椭圆C:的左,右焦点分别是是椭圆C上第一象限内的一点,且的周长为.过点作的切线,分别与轴和轴交于两点,为原点,当点在上移动时,面积的最小值为 .
【答案】2
【分析】设出直线的方程,根据焦点三角形的周长求解出的值,则椭圆方程可求,联立椭圆方程与抛物线方程并根据相切关系对应的求解出的关系式,然后表示出面积并结合基本不等式求解出面积的最小值.
【详解】设直线方程为,
因为的周长为,所以,且,
所以,所以椭圆,
联立可得,
所以,所以,
又因为与坐标轴交于,
所以,
取等号时,
所以面积的最小值为,
故答案为:.
【点睛】关键点点睛:求解本题的关键在于利用直线与椭圆的相切关系寻找参数之间关系,根据相切关系可得,由此得到参数的关系,对后续求解面积的最小值起化简作用.
(
题型0
6
) 解析几何多选题(多考点综合)
33.(23-24高二下·湖南·期末)已知双曲线的两个焦点分别为,且满足条件,可以解得双曲线的方程为,则条件可以是( )
A.实轴长为4 B.双曲线为等轴双曲线
C.离心率为 D.渐近线方程为
【答案】ABD
【分析】根据双曲线实轴、离心率、渐近线方程等性质逐项分析即可.
【详解】设该双曲线标准方程为,则.
对于A选项,若实轴长为4,则,,符合题意;
对于B选项,若该双曲线为等轴双曲线,则,又,,
可解得,符合题意;
对于C选项,由双曲线的离心率大于1知,不合题意;
对于D选项,若渐近线方程为,则,结合,可解得,符合题意,
故选:ABD.
34.(23-24高二下·湖南长沙第一中学·期末)已知曲线,则( )
A.曲线在第一象限为双曲线的一部分
B.曲线的图象关于原点对称
C.直线与曲线没有交点
D.存在过原点的直线与曲线有三个交点
【答案】AC
【来源】湖南省长沙市第一中学2023-2024学年高二下学期期末考试数学试题
【分析】分,,和四种情况,得到曲线在各个象限上的曲线方程,得到答案.
【详解】当时,曲线,为焦点在轴上的双曲线的一部分,渐近线为,
当时,曲线,为焦点在轴的椭圆的一部分;
当时,曲线,为焦点在轴上的双曲线的一部分,渐近线为,
当时,曲线没有图象.
由图象可知,A正确,B错误,结合曲线的渐近线可知C正确,D错误.
故选:AC
35.(23-24高二下·湖南部分学校·期末)已知抛物线,直线过的焦点,且与交于两点,则( )
A.的准线方程为
B.线段的长度的最小值为4
C.存在唯一直线,使得为线段的中点
D.以线段为直径的圆与的准线相切
【答案】BCD
【来源】湖南省部分学校2023-2024学年高二下学期7月期末联考数学试题
【分析】由抛物线方程就可求出准线方程,即可判断A;设直线的方程为,,联立方程,利用韦达定理求出,进而可求出,再逐一判断BCD即可.
【详解】对于A,抛物线的准线方程为,故A错误;
对于B,,
由题意可得直线的斜率不等于零,设方程为,,
联立,消得,,
则,所以,
所以,时取等号,
所以线段的长度的最小值为4,故B正确;
对于C,由B选项得线段的中点坐标为,
若点为线段的中点,
则,解得,
所以存在唯一直线,使得为线段的中点,故C正确;
对于D,由C选项知线段的中点坐标为,
则中点到准线的距离为,
所以以线段为直径的圆与的准线相切,故D正确.
故选:BCD.
36.(23-24高二下·湖南·期末)在平面直角坐标系中,有两个圆和,其中r1,r2为正常数,满足或,一个动圆P与两圆都相切,则动圆圆心的轨迹方程可以是( )
A.两个椭圆 B.两个双曲线
C.一个双曲线和一条直线 D.一个椭圆和一个双曲线
【答案】BCD
【分析】两圆圆心距C1C2=4,当r1+r2<4,即两圆外离时,动圆P可能与两圆均内切或均外切或一个内切一个外切;当r1+r2>4,两圆相交,动圆P可能与两圆均内切或均外切或一个内切一个外切,分别讨论,得出结论.
【详解】解:根据题意圆,半径r1,圆,半径r2,所以,设圆P的半径为r,
(1)当,即两圆外离时,动圆P可能与两圆均内切或均外切或一个内切一个外切,
①均内切时,,此时,
当时,此时P点的轨迹是以C1,C2为焦点的双曲线,
当时,此时点P在C1,C2的垂直平分线上.
②均外切时|PC1|=r+r1,|PC2|=r+r2,此时.
此时P点的轨迹是与①相同.
③与一个内切与一个外切时,不妨设与圆C1内切,与圆C2外切,
|PC1|=r﹣r1,|PC2|=r+r2,
与圆C2内切,与圆C1外切时,同理得,
此时点P的轨迹是以C1,C2为焦点的双曲线,与①中双曲线不一样.
(2)当,两圆相交,动圆P可能与两圆均内切或均外切或一个内切一个外切,
④均内切时轨迹和①相同.
⑤均外切时轨迹和①相同
⑥与一个内切另一个外切时,不妨设与圆C1内切,与圆C2外切,
|PC1|=r1﹣r,|PC2|=r+r2,|PC1|+|PC2|=r1+r2
此时点P的轨迹是以C1,C2为焦点的椭圆.
与圆C2内切,与圆C1外切时,同理得,
此时点P的轨迹是以C1,C2为焦点的椭圆.
故选:BCD.
【点睛】本题考查动点的轨迹问题,圆与圆的位置关系以及椭圆与双曲线的定义的应用,解答本题的关键是根据动圆圆心与已知圆的圆心距离,的和与差与,间的关系,结合椭圆与双曲线的定义进行分析
37.(23-24高二下·湖南邵阳邵东·期末)已知两点的坐标分别为,直线相交于点,且直线的斜率与直线的斜率之和是2,则下列说法正确的有( )
A.点的轨迹关于轴对称
B.点的轨迹关于原点对称
C.若且,则恒成立
D.若且,则恒成立
【答案】BC
【来源】湖南省邵阳市邵东市2023-2024学年高二下学期7月期末联考数学试题
【分析】根据题意推理得到点的轨迹方程,作出其图象,可判断A错误;对于B,利用函数的奇偶性定义即可判断;对于C,利用作差法易得结论成立;对于D,构造函数,通过取值判断即得在且时不能恒大于0即得.
【详解】因直线的斜率存在,故.
由可得,,整理可得,
因,故得,即点的轨迹方程为:.
如上作出函数的图象,由图易得A错误;
对于B,由,可得,
即函数为奇函数,图象关于原点对称,故B正确;
对于C,当且时,因,即得恒成立,故C正确;
对于D,当且时,设,
因,,
故在且时不能恒大于0,即不能恒成立,故D错误.
故选:BC.
【点睛】关键点点睛:解题关键在于,求出动点满足的轨迹方程,再运用函数的奇偶性定义,通过作差比较法判定图象上相关点的范围即可.
38.(23-24高二下·湖南邵阳邵东·期末)已知椭圆的左、右焦点分别为,左、右顶点分别为,是上异于的一个动点.若,则下列说法正确的有( )
A.椭圆的离心率为
B.若,则
C.直线的斜率与直线的斜率之积等于
D.符合条件的点有且仅有2个
【答案】AC
【来源】湖南省邵阳市邵东市2023-2024学年高二下学期7月期末联考数学试题
【分析】根据得到与的关系从而求得离心率,通过解直角三角形判断B选项,通过设点的坐标,表示出两条直线的斜率判断C选项,结合圆上的点的特点,判断D选项.
【详解】A选项,,,因为即,
解得,所以离心率,故A正确;
B选项,若,连接,
在中,由勾股定理得,又因为点在椭圆上,所以,
所以,又由,解得,
所以,故B错误;
C选项,设,,
则,,,
又因为点在椭圆上,所以,因为,所以,
从而,所以,故C正确;
D选项,因为,所以点在以为直径的圆上,半径为,
又因为,所以该圆与椭圆无交点,所以同时在圆上和在椭圆上的点不存在,即没有符合条件的点,故D错误.
故选:AC.
(
题型0
7
) 求直线方程(解答题)
39.(23-24高二下·湖南·期末)已知椭圆及直线.
(1)若直线与椭圆没有公共点,求实数的取值范围;
(2)为椭圆上一动点,若点到直线距离的最大值为,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或.
【分析】(1)联立方程组,根据题意,利用,即可求得实数t的取值范围;
(2)根据题意,把点到直线距离的最大值,转化为与直线平行且与椭圆相切的直线与直线间的距离,由(1)可得直线或直线与椭圆相切,结合点到直线的距离公式,列出方程,即可求解.
【详解】(1)解:联立方程组,整理得,
因为直线与椭圆没有公共点,所以,
解得或,所以实数t的取值范围为.
(2)解:由题意,点到直线距离的最大值,
等价于与直线平行且与椭圆相切的直线与直线间的距离,
由(1)中,,解得或,
此时直线或直线与椭圆相切,
当与之间的距离为时,可得,解得或(舍去);
当与之间的距离为时,可得,解得或(舍去),
综上可得,所求直线的方程为或.
40.(23-24高二下·湖南·期末)双曲线C的焦点与椭圆的焦点相同,双曲线C的一条准线方程为.
(1)求双曲线C的方程;
(2)若双曲线C的一弦中点为,求此弦所在的直线方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)求出椭圆焦点坐标,得双曲线的半焦距,再由准线方程求得,从而可得,然后可得双曲线方程.
(2)设弦的两端分别为,,利用点差法,代入双曲线方程相减,利用中点坐标可求得弦所在直线斜率,从而得直线方程.
【详解】(1)∵椭圆的焦点为, ∴
∵一条准线方程为,,解得,∴,
∴双曲线的方程为.
(2)设弦的两端分别为,.则有:
.
弦中点为,.
故直线的斜率.
则所求直线方程为:.
41.(23-24高二下·湖南湘西州·期末)已知F为抛物线C:的焦点,且C上一点到点F的距离为4.
(1)求C的方程;
(2)若斜率为2的直线l与C交于A,B两点,且,求l的方程.
【答案】(1)
(2)
【来源】湖南省湘西州2023-2024学年高二下学期期末考试数学试卷
【分析】(1)根据抛物线方程的定义即可由焦半径求解,
(2)联立直线与抛物线方程,利用焦半径公式即可求解.
【详解】(1)C上一点到点F的距离为4,
由抛物线定义可得,,抛物线的方程为.
(2)设直线,,设,,,,
将方程代入方程整理得,需满足,
,
故,解得,
当时,满足,故符合题意,
故直线方程为
42.(23-24高二下·湖南·期末)已知平面内两个定点,,满足直线与的斜率之积为的动点的轨迹为曲线,直线与曲线交于不同两点;
(1)求曲线的轨迹方程;
(2)若直线和的斜率之积为,求证:直线过定点;
(3)若直线与直线分别交于,求证:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)证明见解析
【分析】(1)设,根据条件建立等式,化简即可求出结果;
(2)设,联立方程,消得到,由韦达定理得,利用条件,即可得到或,即可证明结果;
(3)根据条件得出和的中点重合,即可证明结果.
【详解】(1)设,由题有,化简得到,
所以曲线的轨迹方程为.
(2)因为直线和的斜率之积为,所以直线的斜率存在,设,,,
由,消得到,
则,,
,
化简整理得到,得到或,
当时,,直线过定点与重合,不合题意,
当,,直线过定点,所以直线过定点.
(3)由(2)知,,
所以的中点坐标为,
又易知直线直线是双曲线的渐近线,设,
由,消得到,
所以,,得到的中点坐标为,
所以的中点与的中点重合,设中点为,
则,从而有.
43.(23-24高二下·湖南郴州·期末)已知是抛物线上一点,是抛物线的焦点,已知,
(1)求抛物线的方程及的值;
(2)当在第一象限时,为坐标原点,是抛物线上一点,且的面积为1,求点的坐标;
(3)满足第(2)问的条件下的点中,设平行于的两个点分别记为,问抛物线的准线上是否存在一点使得,.
【答案】(1),
(2)或或
(3)不存在,理由见解析.
【来源】湖南省郴州市2023-2024学年高二下学期期末教学质量监测数学试题
【分析】(1)根据焦半径可求出抛物线方程进而可求;
(2)设点的坐标为根据的面积为1,得出边上的高为,利用到直线的距离公式可得,,再把点的坐标代入抛物线方程即可求解;
(3)将转化为以为直径的圆与准线的位置关系来进行判断.
【详解】(1)由题意,解得,因此抛物线的方程为
点在抛物线上可得,故
(2)设点的坐标为边上的高为,我们知道的面积是:,
所以,,
直线的方程是,利用到直线的距离公式可得:,
化简得:,由于点在抛物线上,即,
代入条件可得:,
可以得到或,
解这个方程可以得到或,
代入拋物线方程可以得到:或或
综上所述,点的坐标有三个可能的值:
(3)不存在,理由如下:
因为由(1)(2)知点,则的斜率为,
所以平行于的两个点分别记为,其斜率,
所以可得
则的中点,
若,则点在以为圆心,为半径的圆上,
到准线的距离等于,因为
所以,以为圆心为半径的圆与准线相离,故不存在点满足题设条件.
【点睛】方法点睛:圆锥曲线的关于求点坐标的问题,往往需要设点的坐标,根据题目的已知条件寻找所设的点横纵坐标关系等.
44.(23-24高二下·湖南·期末)已知双曲线的左、右顶点分别为,右焦点为,一条渐近线的倾斜角为的离心率为在上.
(1)求的方程;
(2)过的直线交于两点(在轴上方),直线分别交轴于点,判断(为坐标原点)是否为定值?若是定值,求出该定值;若不是定值,请说明理由.
【答案】(1)
(2)是,
【分析】(1)由渐近线的倾斜角为,可得,从而可求出离心率,则可得,代入双曲线方程,再结合可求得,从而可求出双曲线的方程;
(2)设的方程为,代入双曲线方程化简利用根与系数的关系,表示出直线的方程和直线的方程,从而可表示出两点的坐标,然后化简计算即可.
【详解】(1)因为的一条渐近线的倾斜角为,所以其斜率为,
所以,所以,
又,即在上,所以,
所以,故的方程为.
(2)由(1)得,设,
由题意知的斜率不为0,设的方程为,
代入的方程并整理,得,
则,
所以,且.
直线的方程为,令,得,故,
直线的方程为,令,得,故,
所以
所以为定值,且定值为.
【点睛】关键点点睛:此题考查双曲线方程的求法,考查直线与双曲线的位置关系,考查双曲线中的定值问题,(2)问解题的关键是设出直线方程代入双曲线方程化简后,再利用根与系数的关系,考查数形结合的思想和计算能力,属于较难题.
45.(23-24高二下·湖南长沙第一中学·期末)已知双曲线,过的直线与双曲线的右支交于两点.
(1)若,求直线的方程,
(2)设过点且垂直于直线的直线与双曲线交于两点,其中在双曲线的右支上.
(i)设和的面积分别为,求的取值范围;
(ii)若关于原点对称的点为,证明:为的垂心,且四点共圆.
【答案】(1)
(2)(i);(ii)证明见解析
【来源】湖南省长沙市第一中学2023-2024学年高二下学期期末考试数学试题
【分析】(1)设直线方程并联立双曲线方程,用弦长公式可解.
(2)(i)将面积分别表示出来,后转化为函数问题解决.
(ii)运用圆的性质,将四点共圆问题转化为数量积和直线垂直问题.
【详解】(1)设,
结合题意知直线斜率不为0,设直线,因为直线与双曲线右支相交,
故,
联立双曲线方程,得,
则,
故,
即,解得,或(舍去),
因此,从而直线的方程为.
(2)(i)若,则,
由(1)可知,,
此时;
当时,设,直线,
由(1)同理可知,
故
注意到
,
令,则,
令,
综上可知,的取值范围是.
(ii)先证明为的垂心,只需证明,
注意到,,
而
,
同理,
,
因此,又,故为的垂心,因此,
再证明四点共圆,即只需证明:.
因为关于原点对称,则,
同理可得;
则,即,
因此,因此四点共圆.
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期末专题01 解析几何(7大题型45题)
题型概览
题型01 直线方程
题型02 圆的方程及应用
题型03 圆锥曲线基本量的求解
题型04 离心率问题
题型05 最值问题
题型06 解析几何多选题(多考点综合)
题型07 求直线方程(解答题)
优选提升题(解答题))
(
题型01
) 直线方程
1.(23-24高二下·湖南邵阳海谊中学·期末)已知直线的倾斜角为,则直线的斜率为( )
A. B. C.1 D.
2.(23-24高二下·湖南·期末)“”是“直线与直线平行”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
3.(23-24高二下·湖南邵阳邵东·期末)已知动点到直线的距离比它到定点的距离多1,记的轨迹为.
(1)求的方程;
(2)若过点的直线与相交于两点,且,求直线的方程.
4.(23-24高二下·湖南·期末)已知三个顶点是,,
(1)求BC边上的垂直平分线的直线方程:
(2)求点A到BC边所在直线的距离及的面积.
(
题型02
) 圆的方程及应用
5.(23-24高二下·湖南·期末)已知圆的方程为,则圆的半径为 .
6.(23-24高二下·湖南·期末)圆心为,半径为2的圆的方程为( )
A. B.
C. D.
7.(23-24高二下·湖南·期末)已知圆的方程圆心坐标为,则圆的半径为( )
A.2 B.4 C.10 D.3
8.(23-24高二下·湖南·期末)圆的圆心到直线的距离为( )
A.1 B.2 C. D.
9.(23-24高二下·湖南湘西州·期末)已知曲线在点处的切线与圆相切,该圆的半径为( )
A. B. C.或 D.或1
10.(23-24高二下·湖南·期末)已知圆的圆心为,且经过圆:与圆:的交点.则圆的面积为( )
A. B. C. D.
11.(23-24高二下·湖南邵阳邵东·期末)已知为坐标原点,,则的最小值为( )
A.1 B. C. D.2
12.(23-24高二下·湖南·期末)(多选)下列命题错误的是:( )
A.两平行直线与之间的距离是
B.若点,,直线l过点且与线段相交,则l的斜率k的取值范围是或
C.若点在圆外,则直线与圆相离
D.若,则直线被圆所截得的弦长为1
13.(23-24高二下·湖南·期末)若直线:与曲线:有两个不同的交点,则实数的取值范围是 .
14.(23-24高二下·湖南长沙第一中学·期末)已知,且,则的最大值为( )
A.9 B.12 C.36 D.48
15.(23-24高二下·湖南·期末)已知直线被圆截得的弦长为.
(1)求圆C的方程;
(2)若直线l的方程为,试确定直线l与圆C的位置关系.
16.(23-24高二下·湖南·期末)已知直线,,圆以直线的交点为圆心,且过点
(1)求圆的方程;
(2)若直线与圆相切,求的值;
(3)求圆上的点到直线的距离的最大值.
(
题型03
) 圆锥曲线基本量的求解
17.(23-24高二下·湖南·期末)椭圆的短轴长为( )
A. B. C. D.
18.(23-24高二下·湖南·期末)双曲线的焦距为( )
A. B. C.2 D.4
19(23-24高二下·湖南·期末)已知双曲线的一条渐近线方程为,则( )
A. B. C. D.
20.(23-24高二下·湖南益阳安化县·期末)已知函数过定点,则抛物线的准线方程是( )
A. B. C. D.
(
题型04
) 离心率问题
21.(23-24高二下·湖南·期末)椭圆=1的离心率是 .
22.(23-24高二下·湖南·期末)若椭圆的离心率为,则 .
23.(23-24高二下·湖南部分学校·期末)已知双曲线E:()的右焦点F到其一条渐近线的距离为1,则E的离心率为( )
A. B. C.2 D.
24.(23-24高二下·湖南郴州·期末)已知为椭圆上一动点,分别为其左右焦点,直线与的另一交点为的周长为16.若的最大值为6,则该椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
25.(23-24高二下·湖南·期末)已知椭圆的左右焦点分别为,,为椭圆上一点,且直线的一个方向向量为,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
26.(23-24高二下·湖南·期末)设,是双曲线:的左、右焦点,以为直径的圆与双曲线在第一象限交于点,且,则双曲线C的离心率为 .若内切圆圆心I的横坐标为2,则的面积为 .
27.(23-24高二下·湖南·期末)如图,已知双曲线:(,)的右焦点为,点是双曲线的渐近线上的一点,点是双曲线左支上的一点.若四边形是一个平行四边形,且,则双曲线的离心率是( )
A. B.2 C. D.3
28.(23-24高二下·湖南湘西州·期末)已知,分别是椭圆C:的左、右焦点,椭圆C的离心率为,P是C在第一象限上的一点.若,则 .
(
题型0
5
) 最值问题
29.(23-24高二下·湖南·期末)已知曲线恒过点,且在抛物线上.若是上的一点,点,则点到的焦点与到点的距离之和的最小值为 .
30.(23-24高二下·湖南·期末)若,分别是双曲线:的右支和圆:上的动点,且是双曲线的右焦点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
31.(23-24高二下·湖南·期末)抛物线的焦点为,过点的直线与抛物线交于A、B两点,抛物线在A、B处的切线交于点,则的最小值为 .
32.(23-24高二下·湖南·期末)已知椭圆C:的左,右焦点分别是是椭圆C上第一象限内的一点,且的周长为.过点作的切线,分别与轴和轴交于两点,为原点,当点在上移动时,面积的最小值为 .
(
题型0
6
) 解析几何多选题(多考点综合)
33.(23-24高二下·湖南·期末)已知双曲线的两个焦点分别为,且满足条件,可以解得双曲线的方程为,则条件可以是( )
A.实轴长为4 B.双曲线为等轴双曲线
C.离心率为 D.渐近线方程为
34.(23-24高二下·湖南长沙第一中学·期末)已知曲线,则( )
A.曲线在第一象限为双曲线的一部分
B.曲线的图象关于原点对称
C.直线与曲线没有交点
D.存在过原点的直线与曲线有三个交点
35.(23-24高二下·湖南部分学校·期末)已知抛物线,直线过的焦点,且与交于两点,则( )
A.的准线方程为
B.线段的长度的最小值为4
C.存在唯一直线,使得为线段的中点
D.以线段为直径的圆与的准线相切
36.(23-24高二下·湖南·期末)在平面直角坐标系中,有两个圆和,其中r1,r2为正常数,满足或,一个动圆P与两圆都相切,则动圆圆心的轨迹方程可以是( )
A.两个椭圆 B.两个双曲线
C.一个双曲线和一条直线 D.一个椭圆和一个双曲线
37.(23-24高二下·湖南邵阳邵东·期末)已知两点的坐标分别为,直线相交于点,且直线的斜率与直线的斜率之和是2,则下列说法正确的有( )
A.点的轨迹关于轴对称
B.点的轨迹关于原点对称
C.若且,则恒成立
D.若且,则恒成立
38.(23-24高二下·湖南邵阳邵东·期末)已知椭圆的左、右焦点分别为,左、右顶点分别为,是上异于的一个动点.若,则下列说法正确的有( )
A.椭圆的离心率为
B.若,则
C.直线的斜率与直线的斜率之积等于
D.符合条件的点有且仅有2个
(
题型0
7
) 求直线方程(解答题)
39.(23-24高二下·湖南·期末)已知椭圆及直线.
(1)若直线与椭圆没有公共点,求实数的取值范围;
(2)为椭圆上一动点,若点到直线距离的最大值为,求直线的方程.
40.(23-24高二下·湖南·期末)双曲线C的焦点与椭圆的焦点相同,双曲线C的一条准线方程为.
(1)求双曲线C的方程;
(2)若双曲线C的一弦中点为,求此弦所在的直线方程.
41.(23-24高二下·湖南湘西州·期末)已知F为抛物线C:的焦点,且C上一点到点F的距离为4.
(1)求C的方程;
(2)若斜率为2的直线l与C交于A,B两点,且,求l的方程.
42.(23-24高二下·湖南·期末)已知平面内两个定点,,满足直线与的斜率之积为的动点的轨迹为曲线,直线与曲线交于不同两点;
(1)求曲线的轨迹方程;
(2)若直线和的斜率之积为,求证:直线过定点;
(3)若直线与直线分别交于,求证:.
43.(23-24高二下·湖南郴州·期末)已知是抛物线上一点,是抛物线的焦点,已知,
(1)求抛物线的方程及的值;
(2)当在第一象限时,为坐标原点,是抛物线上一点,且的面积为1,求点的坐标;
(3)满足第(2)问的条件下的点中,设平行于的两个点分别记为,问抛物线的准线上是否存在一点使得,.
44.(23-24高二下·湖南·期末)已知双曲线的左、右顶点分别为,右焦点为,一条渐近线的倾斜角为的离心率为在上.
(1)求的方程;
(2)过的直线交于两点(在轴上方),直线分别交轴于点,判断(为坐标原点)是否为定值?若是定值,求出该定值;若不是定值,请说明理由.
45.(23-24高二下·湖南长沙第一中学·期末)已知双曲线,过的直线与双曲线的右支交于两点.
(1)若,求直线的方程,
(2)设过点且垂直于直线的直线与双曲线交于两点,其中在双曲线的右支上.
(i)设和的面积分别为,求的取值范围;
(ii)若关于原点对称的点为,证明:为的垂心,且四点共圆.
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